Materi Ajar Pertemuan 1 s.d. 6 Cementing

8/17/2019 Materi Ajar Pertemuan 1 s.d. 6 Cementing

1/127

Bagaimana Semen Dibuat ?Oleh Azka Roby Antari


2/127

SEJARAH PENYEMENAN

SUMUR MIGAS


3/127

GENESA BATUAN

LIMESTONE


4/127

Halliburton Cementing Service Company in 1930


5/127

CARA FABRIKASI

SEMEN

KONVENSIONAL


6/127

RAW MATERIAL MINING


7/127

DRY PROCESS


8/127

WET PROCESS


9/127

KILN


10/127

PACKAGING


11/127

MODERN DRY PROCESS

MANUFACTURE


12/127

RAW MATERIAL MINING


13/127

Blending


14/127

Kiln


15/127

Package


16/127

Oleh : Azka Roby Antari


17/127

Untuk apasumur migas

disemen ?


18/127

Korosi terjadi akibat hubungan tak sehat


19/127

How come corrotion (rust) happen ?


20/127

Fe2O3.nH2O


21/127

Fe2O3.nH2O


22/127

API cement class


23/127

•Menurut..


24/127

•Komponen utama semen API

C2SDicalcium silicate2CaO.SiO2

C3STricalcium silicate3CaO.SiO2

C3ATricalcium aluminate3CaO.Al2O3

C4AFTetracalcium aluminoferite4CaO. Al2O3.FeO3


25/127

Komponen

penyusun

semen

portland


26/127

The fineness of Portland cement,

expressed as total surface area in

square centimeters per gram,

determined by the Wagner

turbidimeter apparatus and

procedure.


27/127

K b t h


28/127

Kebutuhan

kimiawi

berbagai jenis semen


29/127

Kebutuhan

Fisik

berbagai

jenissemen

Keb t han


30/127

Kebutuhan

Fisik


Kebutuhan


31/127

Kebutuhan

Fisik



32/127

API Formulae

API uses the following equations for calculating theweight percent of the crystalline compounds from the

weight percent of the oxides present.

C3S = 4.07C – 7.6S – 6.72A – 1.43F – 2.85SO3 C2S = 2.87S – 0.754C3S C3A = 2.65A – 1.69F

C4AF = 3.04F

These equations are valid as long as the weight ratio

of Al2O3 to Fe2O3 present is greater than 0.64


33/127

Exercise 1

Calculate the percentages of C3S, C2S, C3A, and C4AF from the

following oxide analysis of a standard Portland cement !

Oxide Weight Percent

Lime (CaO or C)

Silica (SiO2 or S)

Alumina (Al2O3 or A)

Ferric Oxide (Fe2O3 or F)

Magnesia (MgO)

Sulfur Trioxide (SO3)

Ignition loss

65.6

22.2

5.8

2.8

1.9

1.8

0.7


34/127

Pertemuan ke-3


35/127


36/127


37/127


38/127

1978 - today

TRUK PENYEMENAN (CEMENTING UNIT)


39/127

1. Truck mounted cementing unit

2. Marine cementing unit

3. Skid mounted cementing unit


40/127

1) Functions of cement

2) Properties of cement slurry3) Cement additives

4)Subsurface and surfacecementing equipments5) Cementing techniques


41/127

P l t di t k


42/127

P - TANK

PUMPING UNIT

CUTTING POD

AIR COMPRESSOR

SURGE TANKMIXING TANK

BATCH MIXERSURGE TANK

Yang dimaksud peralatan atas tanah adalah peralatan-peralatan untuk pelaksanaan operasi penyemenan ,

mencampur additive, menampung powder semen, menampung air, membuat dan menampung cementslurr dan memom akann a ke dalam sumur untuk melakukan dis lacement.

Peralatan diatas permukaan ;

i i


43/127

Cementing Unit

Merupakan unit utama untuk mengendalikan hampir seluruh kegiatan operasi penyemenan ,

sebagai tempat untuk membuat dan memompakan cement slurry ke dalam sumur, serta untuk

melakukan displacement. Terdiri dari : prime mover, console, pompa semen, measurement tank,slurry tank.


44/127

Cutting bottle.

Alat ini berfungsi untuk membuka cement powder dalam kemasan sak dan mentransfercement powder ke cement silo.

Compressor unit


45/127

p

Alat ini berfungsi untuk mentransfer cement powder dari cutting bottle ke cementsilo dan dari cement silo ke surge tank dengan cara memberi tekanan udara.


46/127

Cement Silo

(pressurised tank)

Alat ini berfungsi untuk menampung bubuk semen setelah dibuka dari kemasan sak, sehingga

siap untuk pembuatan cement slurry secara cepat. Jumalah cement silo disesuaikan dengan

kebutuhan volume powder yang diperlukan dalam penyemenan tiap trayek.

Batch Mixer


47/127

Batch Mixer

Berfungsi untuk mengaduk dan menampung cement slurry agar diperoleh berat jenis yang

homogen sebelum dipompakan ke dalam sumur, juga berfungsi untuk menampung campuranair dengan additive.


48/127

Pompa semen

Berfungsi untuk mendorong bubur semen dari permukaan hingga ke bagian atas annulus


49/127

Surge Tank.

Berfungsi untuk menampung cement powder yang ditransfer dari cement silo dan

mencurahkannya ke Hopper.


50/127

Hopper

Merupakan alat tempat bertemunya cement powder dengan air.


51/127

Hopper

A hopper too

Hopper


52/127

Merupakan tanki penampung air yang diperlukan untuk operasi penyemenan

Jet mixer


53/127

Merupakan saluran tempat menyalurkan air bertekanan tinggi yang ditembakan ke arah serbuk

semen dari hopper hingga membentuk bubur semen


54/127

Cement unit dengan jet mixer Cement flow line


55/127

Merupakan selang-selang baja yang menjadi sarana mentransfer bubur semen

Ce e t o e

Plug

C t i /


56/127

Container /

Cementing

Head.

Dipasang di puncak casing yang sedang disemen, berfungsi untuk memposisikan Bottom Plug

dan Top Plug saat operasi penyemenan


57/127


58/127

Peralatan Bawah Permukaan :

• Casing• Centralizer

• Scratchers

• Casing Shoe

• Collar

• Stage Collar

• Centralizer

•

Cement Basket• Cementing Plug


59/127

Centralizer


60/127

Scratchers


61/127

Guide Shoe


62/127


63/127

Float Shoe


64/127

Differential Fill Shoe


65/127

Float Collar


66/127

Stage Collar


67/127

Top Plug


68/127

Bottom Plug


69/127


70/127


71/127


72/127


73/127


74/127


75/127


76/127


77/127


78/127


79/127


80/127


81/127


82/127


83/127


84/127


85/127


86/127

Peralatan Penyemenandan Proses Penyemenan PrimerOlehThe one who never stop learning


87/127

It is desired to mix a slurry of Class A cement containingbentonite as additive, 4% of bentonite is used. The normal water content of Class A cement is 46% and 5.3% waterhas to be added for each percent of bentonite. The SG of

cement and bentonite are 3.14 and 2.65, respectively.Determine ;

a. The weight of additive (bentonite)b. Total % of water to be added

c. Volume of water to be mixed with one sack of cementd. Volume of slurry.e. Slurry density, andf. Slurry yield.


88/127

Weight of additive, lb/sack ;= % bentonite x weight of one sack of cement

Total % of water to be added, % ;= % normal water content + (% of added water for each % of bentonite)

Volume of water requirement, gal/sack ;= (% of water * 94lbs/sack)/(SG of water)

Volume of cement, gal/sack ;= (weight of cement, lb)/(SG cement * 8,33 lb/gal)

Volume of additive, gal/sack ;= (weight of additive, lb)/(SG of additive * 8,33 lb/gal)

Cement slurry density ;ρcs = weight of slurry (lb)/ volume of slurry (gal)

Slurry yield, ft3/sack ;= Vcs gal/sack / 7,48 gal/ft3

Kebutuhan volume air per sack


89/127

p

beragam kelas semen API


90/127


91/127

Skema suatu sumur migas


92/127


93/127

Primary Single-stage cementing


94/127

Primary 2-Stage Cementing ; tipe reguler


95/127


96/127

4 FUNCTIONS OF LINER CEMENTING

Functions of cement


97/127

4. FUNCTIONS OF LINER CEMENTING

a. To case off open hole below a longintermediate casing string.

b. To case off open hole resulting from a casing

stuck in the bottom.c. To case off any previous openhole

perforations in order to control water, gas, or

sand.

d. To case off zones of lost circulation or zones of

high pressure encountered during drilling.


98/127

Drilling Liner Production Liner Stub Liner Tieback Liner


99/127

Liner stin er


100/127

Liner cementing Casing stinger


101/127

2 FUNCTIONS OF SECONDARY CEMENTING

Functions of cement


102/127

2. FUNCTIONS OF SECONDARY CEMENTING

a. To reduce water-oil, water-gas, or gas-oil ratios.b. To shut off a zone that has been depleted, is

uneconomical to produce, or whose productionsbe delayed until the more promising zones in thesame well is depleted.

c. To isolate a zone before perforating forproduction or before stimulations.

d. To supplement a faulty primary casing cement job.

e. To repair casing leaks, joint leaks, split or partedcasing,etc.

f. To stop lost circulation in an open hole whiledrilling.


103/127

SECONDARY ; Squeeze with packer


104/127

3 FUNCTIONS OF PLUG BACK CEMENTING

Functions of cement


105/127

3. FUNCTIONS OF PLUG BACK CEMENTING

a. To shut off bottomhole water production.b. To permanently abandon a deeper zone and

completing a zone uphole.c. To place a cement bridge plug.d. To set a plug to provide a seat for directional

drilling tools (whipstocking) used to sidetrackingwell.

e. To set a plug in unintentionally deviated hole orcrooked hole while verticle hole is required. As

the plug is set, drilling commences again in orderto obtain a verticle hole.

f. To set a cement plug through a keyseat portion ofthe hole and then drilling trought it

Plug cement ; balance plug


106/127

Plug cement ; dump bailer


107/127

Normal Water Content Of Cement Recommended By API


108/127

?Hitunglah :

1. Berapa nilai

kandungan air normal

dalam gal/sack dan

dalam liter/sack !

2. Berapa density danyield dari slurry

masing-masing kelas

semen jika dicampur

dengan air sebanyak

kandungan air normal !

Percent Mix


109/127

:

Percent Mix


110/127

:

Densitas semen kelas H hendak dinaikkan menjadi 17,5 lbm/gal. Hitunglah berat Barite

yang harus ditambahkan per sack semen. Hitung pula slurry yield dan percent mix- dari

slurry tersebut !

:

Bila bentonite diganti dengan diatomaceous earth (low SG solids), dan kebutuhan air 3,3

gal/10% diatomaceous earth.


111/127

Volume lubang = volume silinder= kapasitas lingkaran x tinggi


112/127

= kapasitas lingkaran x tinggi


113/127

Kapasitas


114/127

Kapasitas tubular


115/127

Berapakah kapasitas dari tubular berikut !


116/127

Berapakah kapasitas dari tubular berikut !

1. Lubang 12 ¼“ dalam bbl/ft dan ft/bbl.

2. Lubang 8 ½” dalam gal/ft dan ft/gal.

3. Lubang 6” dalam ft3/ft dan ft/ft3.

Jawab :

1. 0,1457766 bbl/ft dan 6,8598 ft/bbl

2. 2,9477764 gal/ft dan 0,3392 ft/gal3. 0,1963 ft3/linft dan 5,09305 linft/ft3

•Kapasitas annular


117/127

Calculate the annular capacity of :

l “ ll ”


118/127

Hole size 12 ¼“, Drillpipe OD 5”

1. in bbl/ft and ft/bbl.

2. in gal/ft and ft/gal.

3. in ft3/ft and ft/ft3.

Answer :

1. 0,12149 bbl/ft and 8,23 ft/bbl

2. 5,1 gal/ft and 0,19598 ft/gal3. 0,682097 ft3/linft and 1,466 linft/ft3


119/127

Calculate the annular capacity in

bbl/f l/f d i f 3/f


120/127

bbl/ft, gal/ft, and in ft3/ft :

1. Using two tubings of different size :

2. Using three tubings :

KALKULASI KEBUTUHAN SEMEN


121/127

• Kalkulasi kebutuhan slurry

• Jumlah sack semen

• Volume mix water

• Massa additif

• Displacement volume duration of operation


122/127

1. SINGLE STAGE CEMENTING


123/127

Jumlah sak semen yang dibutuhkan

Volume air yang dibutuhkan, gal

Massa aditif yang dibutuhkan, lb



124/127

Volume lumpur displacement stinger cementing

Volume lumpur displacement double stage cementing

Volume lumpur displacement stingle stage cementing



125/127

Jumlah stroke pompa lumpur men-displace semen

Lamanya operasi penyemenan

Hitunglah berapa jumlah yang dibutuhkan dari :volume slurry total, sak semen, vol air campuran,


126/127

y , , p ,

massa aditif, vol displacement, stroke pompa

Casing OD 9 5/8”: 13.800 ft

Hole ID 12 ¼ “ : 13.810 ft

Casing ID 13 3/8”, 68 lb/ft : 6200

ft

TOC diluar casing 9 5/8” : 3000 ft

diatas casing shoe Asumsi 20% excess slurry di open

hole.

Lubang akan disemen dengan semen

API kelas G, dengan aditif :

0,2% D13R (retarder) 1,0% D65 (friction reducer)

Densitas slurry = 15,9 ppg

Laju pemompaan pompa

National = 0,318 bbl/stroke.

Thank You


127/127

Materi Ajar Pertemuan 1 s.d. 6 Cementing

Documents

Transcript of Materi Ajar Pertemuan 1 s.d. 6 Cementing